[发明专利]一种不含有重金属的环保颜料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种不含有重金属的环保颜料及其制备方法，包括以下成分：水溶性碱性染料、甘蔗渣碳分子筛、改性富勒烯、水性丙烯酸乳液预聚体、乳化剂、引发剂和水。该环保颜料首先采用甘蔗渣多糖固体和酚醛树脂作为原料制备微纳米级的甘蔗渣碳分子筛，然后利用将该分子筛与水溶性碱性染料以及富勒烯混合均匀，使水溶性碱性染料被吸附到甘蔗渣碳分子筛表面，形成分散体；然后加入水性丙烯酸乳液预聚体、乳化剂和引发剂进行保温反应应，即可。本发明的不含有重金属的环保颜料与传统的采用活性白土作为吸附材料相比，主要有利之处在于，颜料的粒径分布更加均匀，且粒径根据实际需要可控。

技术领域

本发明涉及颜料技术领域，尤其涉及一种不含有重金属的环保颜料及其制备方法。

背景技术

到目前为止，市场上生产与销售的有机颜料在化学上主要是水不溶性的有机化合物。正因为这类有机化合物是水不溶性的，所以要使得它们具有颜料属性，就必须控制它们的粒径大小和分布(沈永嘉主编,有机颜料---品种与应用(第2版),化学工业出版社，2007.7，北京)。然而无论怎么控制，经过化学反应后生成的水不溶性有机化合物其粒径分布仍然十分宽泛，D₅₀在0.5-100μm之间。较宽的粒径分布使得有机颜料的品质就相对低下，只能用于低端工业品的着色。另一方面，有机颜料的主要用途之一是作为涂料的色浆。所谓色浆，它的作用是为涂料提供色彩，它的商品形式是有机颜料在水中的分散体。此时由于有机颜料颗粒的粒径细小，其粒径分布D₅₀在2-5μm之间。要使其能稳定存在于水中，就要借助于分散剂的作用。也正由于该分散体中的有机颜料颗粒细小，致使其不能采用常规的液/固分离方法获得颜料固体，而只能以浆料的形式使用。简言之，要获得粒径分布D₅₀在2-5μm之间的颜料，就需要采用砂磨的方法使有机颜料颗粒的粒径细化，而经过砂磨后获得的产物是一种颜料在水中的分散体，简称色浆，它实际上是一种颜料制备物。

如上所述，用传统方法制造的有机颜料在反应结束后形成的颗粒不仅粗大而且粒径分布非常宽，要使其能够用于涂料着色，就必须对之采用专门的细化加工方能使颜料颗粒的粒径分布D₅₀在2-5μm之间。

中国发明专利CN108314907A公开了一种微纳米粒径有机-无机树脂包覆颜料及其制备方法，该颜料色浆由活性白土、水溶性碱性染料和水性丙烯酸树脂构成，制备方法不需要砂磨加工，可以在反应结束后直接获得颜料色浆。

由于该方法需要使用进口的活性白土，故相比于传统的颜料，其成本要高很多，影响了其应用推广，同时该颜料的粒径分布也有待进一步提高，故本发明提供了一种不含有重金属的环保颜料及其制备方法。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种不含有重金属的环保颜料及其制备方法。

本发明的技术方案如下：

一种不含有重金属的环保颜料，由以下重量百分比的成分组成：水溶性碱性染料0.4-1.2％、甘蔗渣碳分子筛8-15％、改性富勒烯0.05-0.1％、水性丙烯酸乳液预聚体1.2-2.5％、乳化剂0.1-0.15％、引发剂0.5-1.5％和水余量。

优选的，所述的甘蔗渣碳分子筛的粒径可调节，进一步优选为8000目。

优选的，所述的改性富勒烯为亲水性富勒烯衍生物。

优选的，所述的亲水性富勒烯衍生物的富勒烯本体是含有50至120个碳原子的碳笼，亲水性富勒烯衍生物含有1个至6个柔性醚氧链，亚甲基所在富勒烯上加成位点是[5，6]和[6，6]中的一种；结构式是：

其中R₁，R₂是苯基、羰基、烷基、芳香基、取代芳香基中的一种以及任意组合；

其中n取1到3之间的任意数。